電阻抗成像硬件系統(tǒng)的研究.pdf

1、電阻抗成像技術(shù)是醫(yī)學(xué)成像技術(shù)新的發(fā)展方向，其受到了相關(guān)領(lǐng)域研究者的廣泛關(guān)注。與現(xiàn)有醫(yī)學(xué)成像技術(shù)相比，有著當(dāng)前已臨床應(yīng)用的成像技術(shù)不具有的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，它具有無(wú)創(chuàng)、無(wú)害、不使用核素和可連續(xù)性監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)，尤其是更具有功能成像的特點(diǎn)，這對(duì)疾病的診斷和預(yù)防有著重要意義。
　　當(dāng)前已有EIT硬件系統(tǒng)電路均需要雙電源供電，且系統(tǒng)電路復(fù)雜，模擬器件繁多。為了簡(jiǎn)化EIT硬件系統(tǒng)電路、減小測(cè)量設(shè)備體積以及提高硬件系統(tǒng)的移動(dòng)性，本文建立了一套完整的EIT

2、硬件系統(tǒng)，并對(duì)建立后的硬件系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)際的實(shí)驗(yàn)測(cè)量。本文基于單片機(jī)和FPGA作為主控電路建立了一套EIT硬件系統(tǒng)。首先確立了一可行易于實(shí)現(xiàn)的EIT硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，其主要包括主控器件的選擇、正弦信號(hào)激勵(lì)源的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)、多路模擬開(kāi)關(guān)與電極系統(tǒng)的選擇與設(shè)計(jì)、激勵(lì)模式的實(shí)現(xiàn)以及對(duì)被測(cè)信號(hào)的解調(diào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)目前已有的頻率合成技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于直接數(shù)字頻率合成技術(shù)的信號(hào)發(fā)生器，能夠?qū)崿F(xiàn)頻率、幅值可調(diào);簡(jiǎn)要分析了目前應(yīng)用于EIT硬件系統(tǒng)中的常

3、見(jiàn)的電壓控制電流源，并根據(jù)電流源的特性，對(duì)電流源電路進(jìn)行了優(yōu)化;根據(jù)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，選取了正交序列解調(diào)的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)信號(hào)的的相敏解調(diào);制作了16電極鹽水槽作為實(shí)驗(yàn)測(cè)量對(duì)象，并選取相鄰激勵(lì)模式實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)對(duì)象的測(cè)量。在EIT硬件系統(tǒng)各個(gè)電路部分搭建好之后，分別進(jìn)行了調(diào)試和實(shí)驗(yàn)。得到了正弦信號(hào)發(fā)生器的波形測(cè)試結(jié)果，對(duì)優(yōu)化后的電流源電路各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行了測(cè)量和計(jì)算，對(duì)建立的實(shí)驗(yàn)鹽水槽模型進(jìn)行測(cè)量得到了關(guān)于通道一致性的曲線。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，正弦信號(hào)